Alles wat u moet weten over machinale bewerking met elektrische ontlading

CNC-bewerking is een subtractief productieproces waarbij computergestuurde snijgereedschappen worden gebruikt om materiaal van een massief werkstuk te verwijderen, waardoor een afgewerkt onderdeel zichtbaar wordt. Deze techniek is snel, compatibel met een grote verscheidenheid aan materialen en productievolumes. Een aantal processen vallen onder de paraplu van CNC-verspaning, waaronder CNC-draaien, CNC-frezen, snijden, graveren en verspanen met elektrische ontlading (EDM).

EDM is niet het meest voorkomende CNC-bewerkingsproces dat beschikbaar is, maar veel ingenieurs zijn begonnen met het onderzoeken van de waarde ervan voor het creëren van onderdeelfuncties die anders onmogelijk te bewerken zouden zijn.

Zion Market Research schat zelfs dat de industrie voor elektrische ontladingsmachines tegen 2024 zal groeien tot bijna $ 8 miljard. Dit is alles wat ingenieurs moeten weten over de allernieuwste machinale bewerkingen met elektrische ontlading, van hoe het werkt tot de best passende toepassingen.

Wat is machinale bewerking met elektrische ontlading?

Verspanen met elektrische ontlading is een zeer nauwkeurig productieproces waarbij elektriciteit wordt gebruikt om materialen van het werkstuk te verwijderen in plaats van een snijgereedschap. In feite wordt het werkstuk helemaal niet aangeraakt door een gereedschap. In plaats daarvan desintegreert een hoogfrequente elektrische lading het materiaal molecuul voor molecuul om een ​​scherpe snede te maken.

Tijdens het bewerkingsproces met elektrische ontlading wordt een elektrode van koper, messing, grafiet of wolfraam binnen een haarbreedte van het elektrisch geleidende werkstuk dat moet worden bewerkt, gebracht. Vervolgens wordt de spanning tussen de elektrode en het werkstuk verhoogd totdat er een elektrische ontlading of vonk optreedt.

Dit proces wordt herhaald bij hoge frequenties (in de orde van 10 KHz) en terwijl de vonken tussen de elektrode en het werkstuk vliegen, blijven er kleine sneden achter op het oppervlak van het materiaal. Om de elektrische ontlading te stoppen en te voorkomen dat de vonken tussen de elektrode en het werkstuk gaan geleiden, wordt het voltooide onderdeel vervolgens ondergedompeld in een diëlektrische vloeistof.

Over het algemeen is machinale bewerking met elektrische ontlading het meest geschikt voor productieseries met een laag volume van uiterst nauwkeurige onderdelen. EDM wordt vaak gebruikt voor het maken van mallen, matrijzen voor munten, turbines voor straalmotoren en componenten voor medische apparaten.

Verschillende soorten bewerkingen met elektrische ontlading

Draadvonken gebruikt een dunne koper- of messingdraad - die als elektrode fungeert - om in een werkstuk te snijden. Tijdens het machinaal bewerken ontrolt de draad zich continu van een geautomatiseerde invoer met een spoel in een zorgvuldig gecontroleerd patroon. Deze aanpak werkt betrouwbaar goed, maar ingenieurs moeten weten dat de draad volledig door het werkstuk moet kunnen gaan. Dit creëert een tweedimensionale snede in een driedimensionaal onderdeel, wat vaak vergelijkbare resultaten oplevert als traditionele CNC-bewerkingsmethoden.

Sinker EDM kan complexe holtevormen creëren voor gereedschaps- en giettoepassingen zoals kunststof spuitgietmatrijzen. Dit proces vereist grafiet- of koperelektroden die vooraf zijn bewerkt om een ​​"positief" van de gewenste vorm te vormen. De elektrode wordt vervolgens in het werkstuk gedrukt, waardoor een negatief van de oorspronkelijke vorm ontstaat.

Gaten boren EDM wordt, zoals de naam al doet vermoeden, specifiek gebruikt voor het boren van gaten. De elektroden voor dit proces zijn buisvormig, waardoor diëlektrische vloeistof door het midden van de elektroden zelf kan stromen.

Voor- en nadelen van machinale bewerking met elektrische ontlading

Verspanen met elektrische ontlading is zeer geschikt voor het maken van uiterst precieze onderdelen die perfect in elkaar moeten passen. Ingenieurs moeten overwegen EDM te gebruiken als ze moeten werken met metalen zoals hoogwaardig titanium of gehard staal die moeilijk te bewerken zijn met traditionele CNC-bewerking. EDM is ook bijzonder effectief voor het boren van gaten.

Een belangrijk voordeel van machinale bewerking met elektrische ontlading is dat het ontwerpteams meer vrijheid kan bieden. Aangezien machinale bewerking met elektrische ontlading een contactloos productieproces is, kunnen productteams onderdelen ontwerpen met dunne wanden of honingraatstructuur zonder zich zorgen te hoeven maken over doorbuiging. Bovendien zijn scherpe binnenhoeken met radii zo klein als 0,001 inch nu mogelijk met EDM.

In vergelijking met andere vormen van bewerking, heeft EDM ook de neiging om de pool van levensvatbare materialen van een team uit te breiden; het proces stelt hen in staat geld te besparen bij het bewerken van dure materialen zoals goud of platina, omdat er vrijwel geen materiaalverlies optreedt.

Zelfs met deze voordelen is machinale bewerking met elektrische ontlading niet de beste keuze voor elke toepassing. Verspanen met elektrische ontlading is niet erg energiezuinig en is meestal traag en duur. Bovendien moeten teams zich ervan bewust zijn dat het uitvoeren van EDM een zeer specifieke vaardigheden vereist - als hun interne teams niet zijn opgeleid in EDM, moeten ze de productie uitbesteden of het risico lopen tijd en middelen te besteden aan het opleiden van machinisten. Productteams moeten deze overwegingen vooraf afwegen.

Elektrische ontladingsbewerking beheersen

Verspanen met elektrische ontlading is een zeer nauwkeurig productieproces waarmee productteams complexe vormen en diepten kunnen creëren die onmogelijk zouden kunnen worden gemaakt met standaard snijgereedschappen. EDM biedt ook een superieure oppervlakteafwerking en stelt productteams in staat om met dure metalen te werken terwijl de kosten van materiaalverlies worden beperkt.

Het is echter belangrijk om rekening te houden met de bijbehorende kosten en relatief lage productiesnelheid van EDM, waardoor het proces voor een aantal toepassingen niet ideaal is. Een ervaren productiepartner kan ervoor zorgen dat een productteam het beste productieproces en de beste materialen voor hun volgende project heeft gekozen.

Voor productteams die onderdeelontwerpen willen optimaliseren, productietijden willen verkorten en matrijskosten willen besparen met CNC-bewerkingen van welke aard dan ook, kan Fast Radius helpen. Onze interne bewerkingsmogelijkheden zullen zeker voldoen aan de behoeften van elk productteam, en we bieden 360-graden ondersteuning en adviesdiensten tijdens de productontwikkelings-, productie- en uitvoeringsfasen van elk project. We kunnen ook helpen bij het begeleiden van ingenieurs die op zoek zijn naar vertakkingen en om te ontdekken wat machinale bewerking met elektrische ontlading te bieden heeft. Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan - we zijn er klaar voor!

Bekijk onze gerelateerde artikelen in het Fast Radius-leercentrum voor meer informatie over alles wat met CNC-bewerking te maken heeft.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?